不同樹脂粘結(jié)系統(tǒng)對(duì)纖維樁粘結(jié)強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)研究＊

李 磊，李 冉，劉 江

（1.承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院口腔科，河北承德067000；2.華北煤炭醫(yī)學(xué)院組織胚胎學(xué)教研室，河北唐山063000）

纖維樁以其生物相容性好，顏色美觀，耐腐蝕，與牙本質(zhì)的彈性模量相似，不易發(fā)生牙根折等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)逐漸被臨床牙科醫(yī)師接受并用于牙齒的保護(hù)與修復(fù)。然而，隨著其臨床應(yīng)用的增多，纖維樁修復(fù)失敗的病例也相應(yīng)增加。纖維樁修復(fù)失敗的主要類型是粘結(jié)失敗。粘結(jié)失敗多發(fā)生在粘結(jié)材料與根管牙本質(zhì)之間［1］。纖維樁的粘結(jié)材料多為樹脂類，樹脂類粘結(jié)劑的根管處理方式有全酸蝕粘結(jié)和自酸蝕粘結(jié)兩種。這兩種方式各有優(yōu)點(diǎn)，臨床上常聯(lián)合使用。以往的報(bào)道多集中在對(duì)纖維樁表面進(jìn)行處理［2－4］，對(duì)根管進(jìn)行處理的研究較少。本研究就這兩種粘結(jié)系統(tǒng)對(duì)根管不同處理方式進(jìn)行探討，為臨床操作提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 主要材料與設(shè)備 主要材料包括POPO纖維樁（北京實(shí)德隆科技發(fā)展有限公司）、自酸蝕粘結(jié)劑［包括Adper Prompt免酸蝕粘結(jié)劑（美國(guó)3MESPE）、XENOⅢ自酸蝕粘結(jié)劑（德國(guó)Dentsply）及Clearfil SE Bond（日本 Kuraray）］、全酸蝕粘結(jié)劑［包括Prime＆Bond N T（德國(guó)Dentsply）及Scotchbond Multipurpose Plus（美國(guó)3MESPE）］。主要設(shè)備包括LED光固化燈（瑞士Coltène）、TechCut 4TM低速切割機(jī)（美國(guó) Allied high tech products inc）、SMZ－645體視顯微鏡（日本 Nikon）、萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)（上海佰衡儀器科技有限公司）、電子數(shù)顯游標(biāo)卡尺（哈爾濱量具刃具廠）。

1.2 離體牙的收集 收集2011年1～2月承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院口腔頜面外科因牙周病拔除的離體無(wú)齲、無(wú)裂紋的上、下頜尖牙30顆，常溫下置于0.9%NaCl溶液中保存。

1.3 測(cè)試樣本的制備 將收集的30顆離體牙隨機(jī)分為5組，每組6個(gè)樣本，根據(jù)將采用的樹脂粘結(jié)系統(tǒng)分別為Adper Prompt免酸蝕粘結(jié)劑組、XENOⅢ自酸蝕粘結(jié)劑組、Clearfil SE Bond組、Prime＆Bond N T組及Scotchbond Multi－purpose Plus組，均采用低速切割機(jī)在釉牙骨質(zhì)界的冠方2mm處截冠，后行根管充填，根管口用氧化鋅暫封，1周后采用POPO纖維樁成型鉆進(jìn)行根管預(yù)備，保留根尖3mm充填物。然后，各組分別按樹脂粘結(jié)材料說(shuō)明書行纖維樁粘結(jié)。粘結(jié)后，牙根放入蒸餾水中常溫下儲(chǔ)存。采用低速切割機(jī)自釉牙骨質(zhì)界向根方每隔1.00mm進(jìn)行垂直切割，每個(gè)牙齒切割出4個(gè)厚度為（2.00±0.05）mm的薄片。本研究為少量推出實(shí)驗(yàn)，即采用試件厚度大于微推出實(shí)驗(yàn)采用的試件厚度（1mm）。

1.4 粘結(jié)強(qiáng)度的測(cè)試 粘結(jié)強(qiáng)度的測(cè)試采用推出試驗(yàn)。每顆牙選用4個(gè)粘結(jié)試件，共計(jì)120個(gè)，進(jìn)行剪切粘結(jié)強(qiáng)度的測(cè)試。將試件水平置于萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)上，加載速率設(shè)為1mm／min，直至試件斷裂。用電子數(shù)顯游標(biāo)卡尺測(cè)量試件兩側(cè)的纖維樁直徑，取其平均值，計(jì)算粘結(jié)面積（S），記錄測(cè)力計(jì)顯示的峰值（N），將其除以實(shí)際粘結(jié)面積即為粘結(jié)強(qiáng)度（N／S），用MPa表示。

1.5 粘結(jié)界面斷裂方式的觀察 將測(cè)試完成的每個(gè)樣本置于SMZ－645體視顯微鏡下（放大20倍）觀察粘結(jié)界面的斷裂方式，斷裂方式包括：（1）粘結(jié)材料與纖維樁之間的粘結(jié)破壞（粘結(jié)劑／纖維樁）；（2）粘結(jié)材料與根管壁間的粘結(jié)破壞（粘結(jié)劑／根管壁）；（3）纖維樁從根管內(nèi)脫出，表面部分被粘結(jié)材料覆蓋（混合破壞）。記錄每個(gè)樣本的斷裂方式。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS12.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，將5組試件的粘結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行Kolmogorov－Smirnov檢驗(yàn)以測(cè)試數(shù)據(jù)的正態(tài)性，然后，采用單因素方差分析，5個(gè)均數(shù)的兩兩比較采用Dunnett t檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

不同粘結(jié)系統(tǒng)粘結(jié)強(qiáng)度值見表1，自酸蝕粘結(jié)系統(tǒng)與全酸蝕粘結(jié)系統(tǒng)粘結(jié)強(qiáng)度比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。采用不同粘結(jié)系統(tǒng)粘結(jié)的樣本行體視顯微鏡觀察，顯示試件的主要斷裂方式為粘結(jié)劑／根管壁間斷裂及混合破壞，見表1。

表1 不同粘結(jié)系統(tǒng)的粘結(jié)強(qiáng)度及斷裂方式比較

續(xù)表1 不同粘結(jié)系統(tǒng)的粘結(jié)強(qiáng)度及斷裂方式比較

3 討 論

目前纖維樁大多采用環(huán)氧樹脂為基質(zhì)，環(huán)氧樹脂與粘固材料中的雙酚－A－雙甲基丙烯酸縮水甘油酯（bisphenol A－glycidyl methacrylate，bis－GMA）及氨基甲酸酯雙甲基丙烯酸酯（urethane dimethacrylate，UDMA）成分具有相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)及彈性模量，可發(fā)生化學(xué)結(jié)合，有利于固位力的提高。人們發(fā)現(xiàn)因粘結(jié)失敗而脫落的纖維樁，其表面均有完好的樹脂粘結(jié)劑包裹，推測(cè)纖維樁與樹脂粘結(jié)劑之間可形成良好的粘結(jié)。纖維樁脫落的主要原因是根管內(nèi)的牙本質(zhì)表面處理不當(dāng)，使粘結(jié)劑和牙本質(zhì)之間未形成良好的機(jī)械及化學(xué)固位作用［1］。

Goracci等［5］使用微拉伸法和微推出法對(duì)纖維樁與根管牙本質(zhì)粘結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果顯示使用微拉伸法測(cè)試的試件破壞率高，且所得數(shù)據(jù)呈非正態(tài)分布；而微推出法測(cè)試的試件無(wú)破壞，所得數(shù)據(jù)呈正態(tài)分布，認(rèn)為微推出法更適宜用于纖維樁與根管的粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試。本研究使用與之類似的少量推出法進(jìn)行測(cè)試，既模擬了根管狀況，又提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；采用體式顯微鏡對(duì)粘結(jié)界面的斷裂方式進(jìn)行觀察，圖像能較好地反映粘結(jié)劑與牙本質(zhì)的粘結(jié)情況。

根據(jù)對(duì)玷污層的不同處理方式，粘結(jié)劑可分為自酸蝕和全酸蝕兩種。自酸蝕粘結(jié)系統(tǒng)最初由Chigira等［6］提出，自酸蝕粘結(jié)理論的核心是將酸蝕和底膠處理合為一步，而省略單獨(dú)的酸蝕步驟。自酸蝕粘結(jié)劑所用的功能性單體是含有磷酸基團(tuán)或羧酸基團(tuán)的甲基丙烯酸酯，它們呈弱酸性，可溶解復(fù)合層內(nèi)的物質(zhì)并使其及其下層表淺的牙本質(zhì)脫礦，但不去除復(fù)合層。復(fù)合層與滲入的樹脂單體形成混合層，并與滲入牙本質(zhì)小管內(nèi)的自酸蝕粘結(jié)劑結(jié)固，形成特殊的與樹脂交雜的管塞，成為樹脂突的一部分，從而達(dá)到樹脂與牙本質(zhì)粘結(jié)的目的。

本實(shí)驗(yàn)中全酸蝕粘結(jié)劑固位力顯著高于自酸蝕粘結(jié)劑，這可能是因?yàn)槿嵛g使用單獨(dú)的酸蝕劑，酸蝕能力較強(qiáng)，能完全去除玷污層，充分暴露脫礦后牙本質(zhì)表面的膠原纖維網(wǎng)，同時(shí)，還使牙本質(zhì)小管口開放，使粘結(jié)劑中的單體滲入其中并聚合形成樹脂突。當(dāng)全酸蝕粘結(jié)系統(tǒng)應(yīng)用于根管內(nèi)壁牙本質(zhì)時(shí)，會(huì)有更多的側(cè)枝小管混合層形成，粘結(jié)強(qiáng)度也隨之得到提高。

本研究采用的Adper Prompt免酸蝕粘結(jié)劑和XENOⅢ自酸蝕粘結(jié)劑的pH值大約為0.4，二者屬較強(qiáng)的自酸蝕粘結(jié)系統(tǒng)。譚建國(guó)等［7］研究表明雖然自酸蝕粘結(jié)系統(tǒng)的pH值小于1.0，其酸蝕脫礦能力仍弱于15%磷酸。與全酸蝕粘結(jié)系統(tǒng)相比，自酸蝕粘結(jié)系統(tǒng)處理的牙本質(zhì)脫礦深度較淺，形成的混合層較薄，樹脂突數(shù)量較少、較短，粘結(jié)強(qiáng)度相對(duì)較低。Clearfil SE Bond是第5代兩步法粘結(jié)劑，酸性更弱，pH值為2.0，這使其形成的混合層更薄，粘結(jié)力較Adper Prompt免酸蝕粘結(jié)劑和XENOⅢ自酸蝕粘結(jié)劑更弱。另外，兩步法粘結(jié)劑更易受操作影響，不規(guī)范的操作也會(huì)使粘結(jié)力降低。

Tay等［8］的研究發(fā)現(xiàn)Adper Prompt免酸蝕粘結(jié)劑在牙本質(zhì)表面光照聚合后所形成的粘結(jié)劑表層類似半透膜，聚合的粘結(jié)層中所含的游離水形成水?dāng)U散層，在滲透壓的作用下牙本質(zhì)中的水通過(guò)水?dāng)U散層到達(dá)粘結(jié)層的表面，阻礙了樹脂粘結(jié)劑向牙本質(zhì)的滲透，從而導(dǎo)致粘結(jié)強(qiáng)度的不足。

本實(shí)驗(yàn)中Prime＆Bond N T的粘結(jié)力達(dá)到了（16.33±3.47）MPa，高于其他各組以水為溶劑的粘結(jié)劑。粘結(jié)劑采用有機(jī)溶劑是利用后者的親水性和易揮發(fā)性特點(diǎn)，發(fā)揮其逐水劑的作用以快速驅(qū)除粘結(jié)界面中的水分［9］。Prime＆Bond N T的溶劑為揮發(fā)性較強(qiáng)的丙酮，能有效置換出膠原纖維間的水分，并將可聚合的單體運(yùn)送至開放的牙本質(zhì)小管和膠原纖維網(wǎng)的微孔中，與膠原纖維緊密接觸，并滲透進(jìn)入牙本質(zhì)小管形成樹脂突，形成機(jī)械鎖結(jié)，增強(qiáng)微機(jī)械固位作用［10］。特別是在含有 甲 基 丙 烯 酸－2－羥 基 乙 酯 （2－h(huán)ydroxyethyl methacrylate，HEMA）的偶聯(lián)劑中，丙酮及水分的蒸發(fā)提高了粘結(jié)劑在膠原纖維網(wǎng)中的密度，使丙酮基粘結(jié)劑在膠原纖維網(wǎng)中迅速滲透，從而獲得較高的牙本質(zhì)粘結(jié)強(qiáng)度。

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